[go: up one dir, main page]

BG65970B1 - Microsystem for measuring the three magnetic field components - Google Patents

Microsystem for measuring the three magnetic field components Download PDF

Info

Publication number
BG65970B1
BG65970B1 BG109952A BG10995207A BG65970B1 BG 65970 B1 BG65970 B1 BG 65970B1 BG 109952 A BG109952 A BG 109952A BG 10995207 A BG10995207 A BG 10995207A BG 65970 B1 BG65970 B1 BG 65970B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
magnetic field
component
contacts
components
output
Prior art date
Application number
BG109952A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG109952A (en
Inventor
Original Assignee
Институт По Управление И Системни Изследвания При Бан
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт По Управление И Системни Изследвания При Бан filed Critical Институт По Управление И Системни Изследвания При Бан
Priority to BG109952A priority Critical patent/BG65970B1/en
Publication of BG109952A publication Critical patent/BG109952A/en
Publication of BG65970B1 publication Critical patent/BG65970B1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

The microsystem for measuring the three magnetic field components comprises a square mixed-conductivity-type semiconductor pad (1). At the four ends of one of its sides there are consecutively formedidentical ohmic contacts û first (2), second (3), third (4), and fourth (5). The first (2) and the third (4), respectively the second (3) and the fourth (5) ohmic contacts are diagonally arranged. The magnetic field (6) is arbitrarily directed with respect to the pad (1). With three consecutive combinations of coupling of the contacts, each of them containing two ohmic contacts connected to a current source (7) and respectively the other pair of contacts as an output, consecutive measuring is performed of the three mutually perpendicular components of the magnetic field û the first (8), second (9), and third (10). The second (3) and the third (4) ohmic contacts are the output (11) for the component (8), the third (4) and the fourth (5) ohmic contacts are the output (12) for the component (9), and the second (3) and the fourth (5) ohmic contacts for the component (10).

Description

Изобретението се отнася до микросистема за измерване на трите компоненти на магнитното поле и по-специално до микросистема за последователно измерване на трите компоненти на магнитното поле, приложимо в областта на сензорната електроника, контролно-измервателната технология и слабополевата магнитометрия, безконтактната автоматика, микросистемите, сканиране топологията на полето в близост до магнитни повърхности (постоянни магнити, дефектоскопия, биомагнетизъм), медицината, енергетиката, автомобилостроенето, позиционирането на обекти в пространството, военното дело и др.The invention relates to a microsystem for measuring the three components of a magnetic field, and in particular to a microsystem for sequentially measuring the three components of a magnetic field, applicable in the field of sensor electronics, control technology and low-field magnetometry, contactless automation, microsystems, microsystems field topology near magnetic surfaces (permanent magnets, flaw detection, biomagnetism), medicine, energy, automotive, object positioning and in space, military and others.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известна е микросистема за последователно измерване на трите компоненти на магнитното поле, съдържаща правоъгълна полупроводникова подложка с примесен тип проводимост, върху едната равнина на която са формирани седем контакта - първа и втора база, които са еднакви и с правоъгълна форма, разположени до късите страни на подложката, а в областта между базите има емитер и четири еднакви правоъгълни колектори - първи, втори, трети и четвърти. Емитерът е до първата база и е по средата, на ширината на подложката, в близост до емитера и първата база по протежение на дългите страни на подложката са разположени първият и вторият колектор, а в близост до втората база и по протежение на дългите страни на подложката са третият и четвъртият колектор. Разстоянието между първия и втория, и съответно между третия и четвъртия колектор е колкото дължината на базите. Емитерът през първи генератор на ток е включен в права посока към втората база, двете бази са съединени е втори генератор на ток така, че полярността на емитера и на първата база да съвпадат. Външното магнитно поле е с произволна посока спрямо подложката. С три последователни комбинации на свързване на колекторите така, че всяка да съдържа по две двойки колектори, които през съответен резистор и трети токоизточник са включени в обратна посока към втората база се дефинират трите изхода за последователно измерване на взаимноперпендикулярните компоненти на магнитното поле - първа, втора и трета. Изходът за първата компонента на магнитното поле са двете общи точки на свързване на първи и четвърти, и съответно на втори и трети колектор, изходът за втората компонента са общите точки на свързване на първи и трети, и съответно на втори и четвърти колектор, а изходът за третата компонента са общите точки на свързване на първи и втори, и съответно на трети и четвърти колектор [1].A microsystem is known for sequentially measuring the three components of a magnetic field containing a rectangular semiconductor substrate of impurity conductivity, on one plane on which seven contacts are formed - first and second bases, which are identical and rectangular in shape, located to the short sides of the substrate, and in the area between the bases there is an emitter and four identical rectangular collectors - first, second, third and fourth. The emitter is near the first base and is in the middle, at the width of the substrate, near the emitter and the first base along the long sides of the substrate are located the first and second collector, and near the second base and along the long sides of the substrate are the third and fourth collectors. The distance between the first and second and respectively between the third and fourth manifolds is as long as the bases. The emitter through the first current generator is connected in a straight direction to the second base, the two bases are connected is the second current generator so that the polarity of the emitter and the first base coincide. The external magnetic field is in any direction relative to the substrate. With three consecutive collector connection combinations so that each contains two pairs of collectors, which through a resistor and a third current source are connected in reverse direction to the second base, three outputs are defined for sequential measurement of the perpendicular components of the magnetic field - first, second and third. The outputs for the first component of the magnetic field are the two common points of connection of the first and fourth and respectively the second and third manifolds, the output for the second component are the common points of connection of the first and third and respectively the second and fourth manifolds, and the output for the third component, the common points of connection of the first and second and respectively of the third and fourth manifolds [1].

Недостатъци на тази микросистема за измерване на трите компоненти на магнитното поле е сложната конструкция, съдържаща седем контакта и три токоизточника, и увеличените й размери, водещи до ниска пространствена разделителна способност.The disadvantages of this microsystem for the measurement of the three components of the magnetic field is the complex construction, comprising seven contacts and three current sources, and its increased dimensions leading to low spatial resolution.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Задача на изобретението е да се създаде микросистема за измерване на трите компоненти на магнитното поле с опростена конструкция и малки размери.It is an object of the invention to provide a microsystem for measuring the three components of a magnetic field of simplified construction and small dimensions.

Тази задача се решава с микросистема за измерване на трите компоненти на магнитното поле, съдържаща квадратна полупроводникова подложка с примесен тип проводимост, по четирите края на едната й страна са формирани последователно по часовниковата стрелка еднакви омични контакти първи, втори, трети и четвърти като първият и третият, и съответно вторият и четвъртият са разположени диагонално. Външното магнитно поле е с произволна посока спрямо подложката. С три последователни комбинации на свързване на контактите, всяка от които съдържа два омични контакта, включени към токоизточник и съответно другата двойка контакти като изход се измерват последователно трите взаимноперпендикулярни компоненти на магнитното поле - първа, втора и трета. Изходът за първата компонента са вторият и третият омичен контакт, а първият и чегвъртият са включени към токоизточника, изходът за втората компонента третият и четвъртият, а първият и вторият контактThis problem is solved by a microsystem for measuring the three components of a magnetic field containing a square semiconductor substrate with impurity-type impedance, the same ohmic contacts of the first, second, third and fourth as the first and the third, and respectively the second and fourth are arranged diagonally. The external magnetic field is in any direction relative to the substrate. With three successive combinations of contacts, each of which contains two ohmic contacts connected to a current source and the other pair of contacts respectively, the outputs of the three mutually perpendicular components of the magnetic field are measured, first, second and third. The output for the first component is the second and third ohmic contact, and the first and fourth are connected to the source, the output for the second component is the third and fourth, and the first and second contact

65970 ΒΙ са включени към токоизточника, и за третата компонента - вторият и четвъртият, а първият и третият контакт са включени към токоизточника.65970 ΒΙ are connected to the source, and for the third component - the second and fourth, and the first and third contacts are connected to the source.

Предимства на изобретението са опростената конструкция, съдържаща само подложка с четири контакта и един токоизточник, и малките размери, позволяващи съществена миниатюризация на микросистемата, водеща до висока пространствена разделителна способност.Advantages of the invention are the simplified construction containing only a four-pin substrate and one power source, and the small dimensions allowing substantial miniaturization of the microsystem leading to high spatial resolution.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the annexed figures

По-подробно изобретението се пояснява с приложените фигури, където:The invention will be further explained with the accompanying drawings, where:

фигура 1 представлява конструкция на микросистемата за измерване на трите компоненти на магнитното поле;Figure 1 is a construction of a microsystem for measuring the three components of a magnetic field;

фигури 2,3 и 4 - трите различни комбинации на свързване на омичните контакти с токоизточника и изходите за последователно измерване на взаимноперпендикулярните компоненти на магнитното поле.Figures 2,3 and 4 show the three different combinations of connecting the ohmic contacts to the current source and the outputs for sequential measurement of the perpendicular components of the magnetic field.

Примери за изпълнение на изобретениетоExamples of carrying out the invention

Микросистемата за измерване на трите компоненти на магнитното поле съдържа квадратна полупроводникова подложка 1 с примесен тип проводимост, по четирите края на едната й страна са формирани последователно по часовниковата стрелка еднакви омични контакти първи 2, втори 3, трети 4 и четвърти 5 като първият 2 и третият 4, и съответно вторият 3 и четвъртият 5 са разположени диагонално. Външното магнитно поле 6 е с произволна посока спрямо подложката 1. С три последователни комбинации на свързване на контактите 2,3,4 и 5, всяка от които съдържа два омични контакта, включени към токоизточник 7 и съответно другата двойка контакти като изход се измерват последователно трите взаимноперпендикулярни компоненти на магнитното поле - първа, 8, втора 9 и третаThe microsystem for the measurement of the three components of the magnetic field contains a square semiconductor substrate 1 with impurity conductivity, clockwise identical ends 1, 2, 3, 4 and 4 in the four ends as the first 2 and the third 4, and respectively the second 3 and fourth 5 are arranged diagonally. The external magnetic field 6 is in any direction relative to the substrate 1. With three successive combinations of connecting pins 2,3,4 and 5, each of which contains two ohmic pins connected to current source 7 and respectively the other pair of pins as output are measured in series. the three mutually perpendicular components of the magnetic field - first, 8, second 9 and third

10. Изходът 11 за първата компонента 8 са вторият 3 и третият 4 омичен контакт, а първият 2 и четвъртият 5 са включени към токоизточника 7, изходът 12 за втората компонента 9 - третият 4 и четвъртият 5, а първият 2 и вторият 3 контакт са включени към токоизточника 7, и за третата компонента 10 - вторият 3 и четвъртият 5, а първият 2 и третият 4 контакт са включени към токоизточника 7.10. The output 11 for the first component 8 is the second 3 and the third 4 ohmic contact, and the first 2 and the fourth 5 are connected to the source 7, the output 12 for the second component 9 is the third 4 and the fourth 5, and the first 2 and the second 3 contact are connected to the source 7, and for the third component 10, the second 3 and fourth 5, and the first 2 and third 4 contacts are connected to the source 7.

Действието на микросистемата за измерване на трите компоненти на магнитното поле, съгласно изобретението, е следното. При включване на два от контактите 2 и 5, 2 и 3 или 2 и 4 към токоизточника 7, в обема на квадратната полупроводникова подложка 1 възниква ток 125, 12 3 или 12 4. Ефективната траектория на носителите, поради планарността на захранващите контакти при трите комбинации на свързване 2 и 5, 2 и 3, и 2 и 4 е криволинейна (траекторията започва и завършва върху горната повърхност на подложката 1). В резултат на еквипотенциалността на омичните контакти 2, 3,4 и 5, първоначално токовите линии са перпендикулярни към горната страна на подложката 1 с контактите 2, 3,4 и 5, фигура 1. Ето защо в п ози участък от траекторията на носителите доминира вертикалната компонента на дрейфовата им скорост У^, Уу ~ и токът прониква дълбоко в активната сензорна зона, в случая подложката 1. При това посоките на векторите на скоростта Уу под двата захранващи контакти 2 и 5, 2 и 3, или 2 и 4 са противоположни. На траекторията между захранващите контакти 2 и 5, 2 и 3, или 2 и 4 съществува участък, при който доминира хоризонталната компонента Уь на дрейфовата скорост V на носителите, успоредна на равнината на подложката 1, Уь - ν^. В останалите участъци на токовите линии за скоростта У^ са определящи вертикалната Уу и хоризонталната Уь компонента, Ул=The action of the microsystem to measure the three components of the magnetic field according to the invention is as follows. When two of terminals 2 and 5, 2 and 3 or 2 and 4 are connected to the current source 7, a current of 1 25 , 1 2 3 or 1 2 4 occurs in the volume of the square semiconductor substrate 1. The effective trajectory of the carriers, due to the planarity of the power contacts at the three connection combinations 2 and 5, 2 and 3, and 2 and 4, is curvilinear (the trajectory begins and ends on the upper surface of the pad 1). As a result of the equipotentiality of the ohmic contacts 2, 3,4 and 5, initially the current lines are perpendicular to the upper side of the substrate 1 with the contacts 2, 3,4 and 5, figure 1. Therefore, in this particular part of the trajectory of the carriers, the vertical component of their drift velocity Y ^, Y y ~ and the current penetrates deeply into the active sensor zone, in this case the pad 1. In this case, the directions of velocity vectors Y y under the two power contacts 2 and 5, 2 and 3, or 2 and 4 are opposite. On the trajectory between the supply contacts 2 and 5, 2 and 3, or 2 and 4, there is a region dominated by the horizontal component W b of the carrier velocity V parallel to the plane of the substrate 1, Y b - ν ^. In the other sections of the velocity current lines Y ^, determine the vertical y y and the horizontal y b component, y l =

V + У.V + W.

ν Ьν b

При наличие на външното магнитно поле В 6 с ортогоналните компоненти Вх 8, Ву 9 и Βζ 10 възникват едновременно сили на Лоренц Р , съответстващи на взаимодействието на компонентите 8, 9 и 10 с вертикалната Уу и хоризонталната Уь скорост на токоносителите. Векторната сума на компоненти Βχ 8, Ву 9 и Βζ 10 обуславя магнитния вектор В 6, т.е. В = Вх + В + Βζ, а стойността му е |В| = (Βχ 2 + Ву2 + Βζ2)ι/2. Отклоняващите сили на Лоренц Рь са едновременно перпендикулярни както на магнитните компоненти Вх 8, В 9 и Βζ 10, така и на скоростите Уу и Уь. Именно тези латерални (странични) Лоренцови отклонения на движещите се носители са причина за генериране върху горната гранична повърхност на полупроводниковата подложка 1, там където са контактите 2, 3, 4 и 5, на ефект на Хол, т.е. там възникват допълнителниIn the presence of the external magnetic field B 6 with the orthogonal components B x 8, B y 9 and Β ζ 10, Lorentz P forces corresponding to the interaction of the components 8, 9 and 10 with the vertical y y and the horizontal y b velocity of the carriers are generated simultaneously. . The vector sum of the components Β χ 8, B y 9 and Β ζ 10 determines the magnetic vector B 6, i.e. B = B x + B + Β ζ and its value is | B | = (Β χ 2 + Wu 2 + Βζ 2 ) ι / 2 . The deflection forces of Lorentz P b are simultaneously perpendicular to both the magnetic components B x 8, B 9 and Β ζ 10 and the velocities Y y and Y b . It is these lateral (lateral) Lorentz deviations of the moving carriers that cause the Hall effect to be generated on the upper boundary surface of the semiconductor substrate 1, where the contacts 2, 3, 4 and 5 are, i. there arise additional

65970 В1 електрически товари, респективно поле на Хол Ен и напрежение на Хол Ун. При фиксиран захранващ ток 125 = сопзр 123 = соп51 и 124 = СОП31 напреженията на Хол са линейни и нечетни функции на магнитните компоненти Βχ 8, В 9 и Βζ 65970 B1 electric loads, respectively the Hall E n field and the voltage at Hall Y n . With a fixed supply current of 1 25 = const 1 23 = sop51 and 1 24 = SOP31 Hall voltages are linear and odd functions of the magnetic components Β χ 8, B 9 and Β ζ

10. Измерването на Ходовите сигнали дава еднозначна информация за магнитните компоненти 8, 9 и 10.10. The measurement of the Running Signals gives unambiguous information about the magnetic components 8, 9 and 10.

Неочакваният положителен ефект на техническото решение, в сравнение с известното е, че е създадена такава приборна конструкция на микросистемата, която позволява с последователни комбинации от свързване на минимален брой контакти 2, 3, 4 и 5, т.е. само 4, да се екстрахира пълната информация във вид на линейно и нечетно Ходово напрежение за съответната ортогонална компонента Вх 8, Ву 9 и Βζ 10 на магнитното поле В 6. Тази информация съдържа както стойността на магнитната компонента 8,9 или 10, така и неговия знак, респективно посоката. Първата магнитна компонента Вх 8 се измерва на изхода 11 с напрежението на Хол Унз 4х), т.е. напрежението между втория 3 и третия 4 омичен контакт при постоянен захранващ ток 12 5 = соп51, фигура 2. Произходът на сигнала Унз 4х) е в резултат от противоположните вертикални скорости Уу и - Уу на носителите под захранващите първи 2 и четвърти 5 контакт. Съответстващите им отклоняващи сили на Лоренц са също противоположни и върху повърхностната област при изходните контакти 3 и 4 се генерира напрежението на Хол Унз 4х). То е еднозначно свързано с първата компонента Вх The unexpected positive effect of the technical solution, in comparison with the known one, is that such a microsystem instrument design has been created, which allows with sequential combinations of connecting a minimum number of contacts 2, 3, 4 and 5, ie. only 4, extract all the information in the form of linear and odd Running Voltage for the respective orthogonal component B x 8, B y 9 and Β ζ 10 of the magnetic field B 6. This information contains both the value of the magnetic component 8.9 or 10 , and its sign, respectively, the direction. The first magnetic component B x 8 is measured at the output 11 with the Hall voltage H nz 4 (B x ), i. E. the voltage between the second 3 and the third 4 ohmic contact at a constant supply current 1 2 5 = sop51, figure 2. The origin of the signal H nz 4 (B x ) is the result of the opposite vertical velocities Y y and - Y y of the carriers below the supply first 2 and 4 contact 5. Their corresponding Lorentz deflection forces are also opposite and a voltage of Hall U nz 4 (B x ) is generated on the surface region at the output contacts 3 and 4. It is uniquely related to the first component B x

8. Втората магнитна компонента Ву 9 се измерва с последващата комбинация на свързване - захранващите контакти са първият 2 и вторият 3, а изходът 12 са третият 4 и четвъртият 5, фигура 3. Произходът на напрежението на Хол УН4 5у) е същият както на вече описания за първата компонента Вх 8. Третата магнитна компонента Βζ 10 се измерва с третата комбинация на свързване захранващи контакти са диагоналните първи 2 и трети 4, а изходът 1 3 са другите два диагонални контакта 3 и 5, фигура 4. Напрежението на Хол УН2 4(В ) се генерира от хоризонталната компонента Уь на скоростта У^ на токоносителите.8. The second magnetic component B y 9 is measured by the following combination of connections - the power contacts are the first 2 and the second 3, and the output 12 are the third 4 and the fourth 5, figure 3. The origin of the Hall voltage H H 4 5 (B y ) is the same as that already described for the first component B x 8. The third magnetic component Β ζ 10 is measured by the third combination of connecting power contacts are the diagonal first 2 and third 4 and the output 1 3 are the other two diagonal contacts 3 and 5, 4. The Hall voltage V H 2 4 (B) is generated from the horizontal component Y L velocity U ^ of the charge carriers.

Оригинално е преодолян и проблемът с паразитното влияние върху даден изход 11, 12 или 13 на другите магнитни компоненти, за които той не е предназначен. Решението се съдържа в подходящия избор на изходните контакти. Например, ако се измерва компонента Βχ 8, върху изхода 11 другите две компоненти Ву 9 и Βζ 10 генерират едновременно синфазни съставляващи (потенциали с един и същ знак и еднакви по стойност). Тъй като изходът 11 е диференциален, паразитните потенциали се компенсират и не променят полезното в случая Холово напрежение Унз 4х). Аналогично се компенсира негативното влияние на компонентите Вх 8 и Βζ 10 върху изхода 12, т.е. върху напрежението на Хол УН4 5у), е което се измерва компонента Ву 9. Въздействието на компонентите Вх 8 и Ву 9 чрез съответните сили на Лоренц върху диференциалния изход 13, респективно върху напрежението на Хол Унз 5ζ), е също синфазно и практически не се променя.The problem of the parasitic effect on the output 11, 12 or 13 of the other magnetic components for which it was not intended was also overcome originally. The solution lies in the appropriate choice of output contacts. For example, if the component Β χ 8 is measured, on the output 11, the other two components B at 9 and Β ζ 10 generate simultaneously common-mode components (potentials with the same sign and equal in value). Since the output 11 is differential, the parasitic potentials compensate for and do not change the useful Hall voltage H nz 4 (B x ) in this case. Similarly, the negative influence of the components B x 8 and Β ζ 10 on the output 12 is compensated. on the Hall voltage Y H4 5 (B y ), which is the component B y 9. The effect of the components B x 8 and B y 9 is measured by the corresponding Lorentz forces on the differential output 13, respectively, on the Hall voltage H h 5 ( Β ζ ), is also in-phase and practically does not change.

Преобразувателната ефективност на съответните магнитни компоненти 8,9 и 10 в напрежения на Хол 11, 12 и 13 за отделните канали е различна при един и същ захранващ ток 12 5 = 12 3 = 12 4 = сопзЕ Тяхното изравняване, опростяващо последващата обработка на сензорните сигнали, може да се постигне с установяването на различни по стойност захранващи токове 12 5, 123 и 124. За постигане на висока преобразувателна ефективност подложката 1 трябва да е с птип проводимост, тъй като подвижността ппсгоп на електроните е по-голяма от тази на дупките.The conversion efficiency of the respective magnetic components 8.9 and 10 in Hall voltages 11, 12 and 13 for the different channels differs at the same supply current 1 2 5 = 1 2 3 = 1 2 4 = const. Their alignment, simplifying the subsequent processing of sensor signals, can be achieved by establishing different supply currents 1 2 5 , 1 23 and 1 24 . To achieve high efficiency transducer substrate 1 must have a ptip conductivity, since the mobility of electrons ppsgo n is greater than that of the holes.

Решението на техническата задача само с полупроводникова подложка 1, четири контакта и един токоизточник съществено опростява известната микросистема за последователно измерване на компонентите 8, 9 и 10 на магнитното поле В 6. Едновременно с това размерите на новия магнитометър са значително редуцирани и е повишена разделителната му способност. По същество информацията за трите компоненти на магнитното поле В 6 се екстрахира от една и съща „точка” в пространството. Друго предимство е технологичното опростяване при реализацията на микросистемата, тъй като не се налага формиране на диодни р-п преходи за емитер, колектори и т.н. Размяната на функциите на контакти 2, 3, 4 и 5 от захранващи в измервателни, или обратно при последователното измерване на компонентите 8, 9 и 10 може да се осъществи чрез мултиплексор с фиксирана честота. Честотата се определя от евентуалната динамика на измерваното магнитно поле В 6. НеминуемиятThe solution of the technical problem with only semiconductor pad 1, four contacts and one current source significantly simplifies the known microsystem for sequential measurement of components 8, 9 and 10 of the magnetic field B 6. At the same time, the dimensions of the new magnetometer are significantly reduced and its separation is increased ability. Essentially, information about the three components of the magnetic field B 6 is extracted from the same "point" in space. Another advantage is the technological simplification in the implementation of the microsystem, since it is not necessary to form diode p-n junctions for the emitter, collectors, etc. The switching of the functions of contacts 2, 3, 4 and 5 from the power supply to the measurement, or vice versa in the sequential measurement of the components 8, 9 and 10 can be carried out by means of a fixed frequency multiplexer. The frequency is determined by the possible dynamics of the measured magnetic field B 6. The inevitable

65970 В1 офсет (паразитното напрежение на изходите 11, 12 и 13 в отсъствие на магнитно поле В 6) може лесно да се компенсира на следващ етап от обработката на напреженията на Хол.65970 B1 offset (the parasitic voltage of the outputs 11, 12 and 13 in the absence of a magnetic field B 6) can easily be compensated for in the next stage of the Hall voltage processing.

Възможност за повишаване чувствителността на новия сензор е използването на криогенна среда, например течен азот, течен неон и др. При ниските температури подвижността ппсго на токоносителите нараства многократно. Това води до рязко увеличаване на дрейфовата скорост на електроните, оттук на отклоняващите сили на Лоренц Рь и ефекта на Хол, а следователно и магниточувствителностга на отделните канали.The possibility of increasing the sensitivity of the new sensor is the use of cryogenic media, such as liquid nitrogen, liquid neon, etc. At low temperatures, the mobility of the carriers of the carriers increases many times. This leads to a sharp increase in the drifts speed of electrons, hence high deflective forces Lorentz P L and the Hall effect, and thus magnitochuvstvitelnostga the individual channels.

Предпочитаните технологии за реализиране на новата микросистема за измерване на трите компоненти на магнитното поле са СМО5, ΒϊΟΜΟδ или микромашининг процеси. Те предоставят оптимална възможност за интегрирането в общ силициев чип на магнитометъра заедно с обработващите изходните сигнали 1С схеми. Такива интелигентни микросистеми са с многофункционално приложение.The preferred technologies for implementing the new microsystem for measuring the three components of the magnetic field are CMO5, ΒϊΟΜΟδ, or micromachining processes. They provide an optimal opportunity for integration into a common silicon chip of the magnetometer together with the output signal processing circuits 1C. Such intelligent microsystems are multifunctional.

Claims (1)

1. Микросистема за измерване на трите компонента на магнитното поле, съдържаща полупроводникова подложка с примесен тип проводимост, върху едната страна на която са формирани омични контакти, токоизточник, три изхода, като с три последователни комбинации на свързване на контактите се измерват трите вза5 имноперпендикулярни компонента на магнитно поле с произволна посока спрямо подложката, характеризираща се с това, че подложката (1) е квадратна, по четирите края на едната й страна са формирани последователно по часовниковата стрелка еднакви омични контакти първи (2), втори (3), трети (4) и четвърти (5), като първият (2) и третият (4), и съответно вторият (3) и четвъртият (5), са разположени диагонално, изходът (11) за първата компонента (8) на магнитното поле (6) са вторият (3) и третият (4) омичен контакт, а първият (2) и четвъртият (5) са включени към токоизточника (7), изходът (12) за втората компонента (9) са третият (4) и четвъртият (5), а първият (2) и вторият (3) контакт са включени към токоизточника (7) и изходът (13) за третата компонента (10) са вторият (3) и четвъртият (5) контакт, а първият (2) и третият (4) са включени към токоизточника (7).1. A microsystem for measuring the three components of a magnetic field containing a semiconductor conductor with impurity type impedance, on one side of which ohmic contacts, a current source, three outputs are formed, with three successive combinations of contact connections measuring the three mutually perpendicular components in a magnetic field with an arbitrary direction to the substrate, characterized in that the substrate (1) is square, at its four ends on one side are formed in a uniform clockwise direction. your ohmic contacts first (2), second (3), third (4) and fourth (5), the first (2) and third (4), and respectively the second (3) and fourth (5), are diagonally, the output (11) for the first component (8) of the magnetic field (6) are the second (3) and third (4) ohmic contacts, and the first (2) and fourth (5) are connected to the source (7), the output (12) ) for the second component (9) are the third (4) and the fourth (5), and the first (2) and the second (3) contact are connected to the source (7) and the outlet (13) for the third component (10) is the second ( 3) and the fourth (5) contact, and the first (2) and third (4) are incl enes to the power source (7).
BG109952A 2007-09-12 2007-09-12 Microsystem for measuring the three magnetic field components BG65970B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG109952A BG65970B1 (en) 2007-09-12 2007-09-12 Microsystem for measuring the three magnetic field components

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG109952A BG65970B1 (en) 2007-09-12 2007-09-12 Microsystem for measuring the three magnetic field components

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG109952A BG109952A (en) 2009-03-31
BG65970B1 true BG65970B1 (en) 2010-07-30

Family

ID=40636803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG109952A BG65970B1 (en) 2007-09-12 2007-09-12 Microsystem for measuring the three magnetic field components

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG65970B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BG109952A (en) 2009-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9651635B2 (en) Bias circuit for stacked hall devices
BG65970B1 (en) Microsystem for measuring the three magnetic field components
BG113833A (en) VERTICAL ELEMENT OF A LIVING ROOM
BG67769B1 (en) Vector 2-d magnetic field sensor
BG65345B1 (en) Trimmer vector hall sensor
BG66714B1 (en) THREE-COMPONENT MAGNETIC FIELD MICROSENSOR
BG113356A (en) Hall effect microsensor with more than one output
BG67380B1 (en) Two-dimensional magnetic field microsensor
BG67782B1 (en) Dual hall microsensor
BG66281B1 (en) Bipolar magnetotransistor
BG66954B1 (en) A 2d semiconductor magnetometer
BG67134B1 (en) Hall effect microsensor
BG65935B1 (en) Hall-effect micro converter
BG112804A (en) 2D LIVING SENSITIVITY MICROSENSOR WITH PLAN SENSITIVITY
BG66640B1 (en) Semiconductor three-component magnetometer
BG113770A (en) SENSOR CONFIGURATION OF HALL
BG67775B1 (en) Two-dimensional magnetic field microsensor
BG67038B1 (en) A plane magneto-sensitive microsystem of hall effect sensor
BG66829B1 (en) Integral 3-d magnetic field microsensor
BG66403B1 (en) A hall micro-sensor with parallel axis of magnetic sensitivity
BG66955B1 (en) ) hall effect microsensor with tangential sensitivity
BG67039B1 (en) Two-axis magnetic field microsensor
BG112064A (en) A multisensory device
BG66404B1 (en) Semiconductor hall element with a parallel axis of sensitivity
BG65079B1 (en) Three-dimensional magnetosensitive microsystem